一种纤维素@石墨烯复合碳气凝胶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种纤维素@石墨烯复合碳气凝胶及其制备方法和应用，将棉花纤维素加入氢氧化钠溶液；将混合液低温放置后，与氧化石墨烯溶液低温混合，然后搅拌，即得到纤维素@氧化石墨烯混合溶液；将纤维素@氧化石墨烯混合溶液倒入模具中，室温下静置，得到纤维素@氧化石墨烯水凝胶；将纤维素@氧化石墨烯水凝胶经冷冻干燥得到纤维素@氧化石墨烯气凝胶；将纤维素@氧化石墨烯气凝胶经高温热解得到纤维素@石墨烯复合碳气凝胶。本发明专利技术将纤维素@石墨烯复合碳气凝胶用于诱导锂枝晶定向生长的电极结构中，以达到保护电池隔膜的作用。

【技术实现步骤摘要】
一种纤维素@石墨烯复合碳气凝胶及其制备方法和应用
本专利技术涉及锂金属电池领域，涉及一种通过诱导电流分布，而使锂枝晶定向生长的策略，特别涉及一种纤维素@石墨烯复合碳气凝胶及其制备方法和应用。
技术介绍
电动汽车市场的快速增长引起了人们对下一代蓄电池的广泛研究兴趣，以满足人们对高功率性能、高能量密度和长循环寿命的日益增长的需求。金属锂因其较高的理论容量(3860mAhg-1)、较低的电化学电位(-3.040Vvs标准氢电极)和0.534gcm-3的低密度，而常被选择作为负极材料。然而，金属锂电极存在严重的安全隐患。这些问题的罪魁祸首似乎来自于锂枝晶的不受控制的生长，这将导致内部短路、热失控等，从而导致严重的安全隐患。近年来，研究人员做出了许多以改进隔膜/阳极界面为重点的策略，以抑制锂枝晶的生长，保护隔膜。如人工SEI膜、电解液添加剂和锂/碳复合电极等。然而这些策略仍然无法改变隔膜/电解液界面的枝晶向上生长方向，随着循环进行，电池隔膜仍然存在安全隐患。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种纤维素@石墨烯复合碳气凝胶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纤维素@石墨烯复合碳气凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1、将棉花纤维素加入氢氧化钠溶液；/n步骤2、将步骤1得到的混合液低温放置后，与氧化石墨烯溶液低温混合，然后搅拌，即得到纤维素@氧化石墨烯混合溶液；/n步骤3、将步骤2得到的纤维素@氧化石墨烯混合溶液倒入模具中，室温下静置，得到纤维素@氧化石墨烯水凝胶；/n步骤4、将步骤3得到的纤维素@氧化石墨烯水凝胶经冷冻干燥得到纤维素@氧化石墨烯气凝胶；/n步骤5、将步骤4得到的纤维素@氧化石墨烯气凝胶经高温热解得到纤维素@石墨烯复合碳气凝胶，即CCA。/n

【技术特征摘要】
1.一种纤维素@石墨烯复合碳气凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、将棉花纤维素加入氢氧化钠溶液；
步骤2、将步骤1得到的混合液低温放置后，与氧化石墨烯溶液低温混合，然后搅拌，即得到纤维素@氧化石墨烯混合溶液；
步骤3、将步骤2得到的纤维素@氧化石墨烯混合溶液倒入模具中，室温下静置，得到纤维素@氧化石墨烯水凝胶；
步骤4、将步骤3得到的纤维素@氧化石墨烯水凝胶经冷冻干燥得到纤维素@氧化石墨烯气凝胶；
步骤5、将步骤4得到的纤维素@氧化石墨烯气凝胶经高温热解得到纤维素@石墨烯复合碳气凝胶，即CCA。


2.根据权利要求1所述的一种纤维素@石墨烯复合碳气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤1的氢氧化钠溶液具体为：每32.4mL水中加入7.6gNaOH，步骤1中棉花纤维素与氢氧化钠溶液中NaOH的质量比为1:7.6。


3.根据权利要求1所述的一种纤维素@石墨烯复合碳气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤2中氧化石墨烯溶液的浓度为2mg/mL，且步骤1得到的混合液与氧化石墨烯溶液的体积比为1:1。


4.根据权利要求1所述的一种纤维素@石墨烯复合碳气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤2中低温放置的温度为-15℃，时间为12h。


5.根据权利要求1所述的一种纤维素@石墨...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁书江，毛恒，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61